LSAM基层在高速公路施工中的应用_陈晨.pdf

-124-LSAM 基层在高速公路施工中的应用陈 晨（山西辰润交通科技有限公司，山西 晋中 030600）摘要：为研究大粒径沥青混合料（LSAM）的应用效果，建立试验段开展试验分析。通过选取原材料开展试验，进行 LSAM 基层混合料配合比设计，在完工后对基层压实质量、抗渗性能、回弹弯沉进行检验，得出各指标均满足设计要求，达到了预期效果。关键词：高速公路；LSAM基层；施工技术；抗渗性能；压实度中图分类号：U415.6 文献标识码：BApplication of LSAM base in expressway constructionCHEN Chen（Shanxi Chenrun Transportation Technology Co.,Ltd.,Shanxi Jinzhong 030600 China）Abstract:In order to study the application effect of large particle size asphalt mixture（LSAM）,a test section was established to carry out test analysis.By selecting raw materials and carrying out tests,the LSAM base layer mixture mix ratio design is carried out.After completion,the base layer compaction quality,impermeability performance and rebound deflection are tested.It is concluded that each index meets the design requirements and achieves the expected effect.Key words:expressway;LSAM base;construction technology;impermeability;compaction degree引言大粒径沥青混合料是指骨料公称最大粒径在25 63 mm 范围内的热拌沥青混合料1，作为路面柔性基层材料可以防止产生反射裂缝和抗车辙能力。LSAM 基层中以大粒径粗集料作为骨架结构，有效提升内摩擦力，骨料之间的沥青起黏结作用2，结构层稳定性高，可有效防止车辙的产生。LSAM 柔性基层可有效吸收裂缝处的应变能，防止产生反射裂缝3-4。1 工程概况某高速公路设计全长 126 km，采用双向四车道设计，整体式路基宽度为 24.5 m，分离式路基单侧宽度为 12.5 m。高速公路设计车速 80 km/h，路面结构组成为沥青面层（4 cm 厚 AC-13+5 cm 厚 AC-19+6 cm 厚 AC-26 粗粒式沥青混凝土）+石屑封层+乳化沥青透层+26 cm 厚 LSAM-30 基层+30 cm 厚 4%水泥稳定碎石底基层，设计使用寿命为 15 a。该高速公路交通量年增长率为 6.12%，路面设计弯沉值为26.2（1/100 mm），按公路-级设计。该区域年降雨量约 1 400 1 650 mm，其中 7、8 月份降雨量大，约占全年总降雨量的50%。该施工区域地势起伏大，海拔高度分布在 700 1 100 m 之间，最高海拔高度可达到 1 600 m。2 LSAM-30 基层配合比设计2.1 原材料技术要求该项目 LSAM 基层矿料选用的石灰岩，公称最大粒径为 31.5 mm。沥青采用 AH-70 石油沥青、矿粉选用石灰石矿粉，原材料主要技术指标技术要求和实测结果见表 1 表 4。表 1 粗集料主要指标技术要求与实测结果技术指标技术要求实测结果试验方法压碎值/%2823T0316吸水率/%20.4T0308针片状含量/%1512.5T0312洛杉矶磨耗损失/%3020.5T0314软石含量/%52.4T0320表观密度/（gcm-3）2.52.698T0304含泥量/%10.4T0310表 2 粗集料主要指标技术要求与实测结果技术指标技术要求实测结果试验方法0.3 mm 以上颗粒坚固性/%126.8T0317表观密度/（gcm-3）2.52.679T0304砂当量/%6065.8T0334收稿日期：2022-06-12作者简介：陈晨（1992），女，山西晋中人，工程师。2022 年第 6 期山东交通科技-125-表 3 矿粉主要指标技术要求与实测结果技术指标技术要求实测结果试验方法含水率/%10.4T0103 烘干法表观密度/（gcm-3）2.52.664T0304亲水系数 10.79T0353表 4 AH-70 沥青主要指标技术要求与实测结果技术指标技术要求 实测结果 试验方法针入度（25，100 g，5 s）/（0.1 mm）60 8073T0604动力黏度（60）/（Pas）160 220198T0604延度（15，5 cm/min）/cm 100115.6T0605软化点 TR&B/44 5449.2T0606闪点/230299T0611TFOT 后质量损失/%0.80.068T0609针入度比（25）/%5569.8T0604残留延度（15）/cm 5068.4T06052.2 LSAM-30 基层集料级配通过选取集料开展筛分试验，确定集料级配见表5。表 5 LSAM 基层集料生产合成级配/%级配筛孔尺寸/mm31.5 26.5 1916 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075级配上限100 10092756755343021 12 974级配下限10097866861502923158531合成级配100 98.2 88.6 71.6 64.5 52.4 31.5 25.4 17.5 9.4 6.3 4.82.12.3 最佳油石比确定分别选取 2.5%，2.9%，3.4%，3.6%，4.1%五个油石比制作试件开展马歇尔试验，每组制作 4 个试件，通过试验确定最佳油石比为 3.2%。3 LSAM 基层施工质量检验3.1 LSAM 基层抗渗性能检测结果分析K26+510K36+560 试验段 LSAM-30 基层完工后，开展渗水试验，读数时间间隔为 60 s，部分基层渗水系数检测结果见表 6。分析表 6 所列试验检测结果，得出各测点渗水系数均小于公路路面基层施工技术规范（JTJ 0342018）中不大于 300 mL/min 的要求。结合其他检测数据，各测点渗水系数最大值为250 mL/min，说明 LSAM 基层具有良好的抗渗性能，具有良好抗水破坏性能。表 6 试验段 LSAM-30 基层渗水系数检测结果桩号实测读数/mL渗水系数/（mLmin-1）第一次读数第二次读数K26+60050260210K27+9005014090K28+40050225175K29+8005011060K31+00050300250K32+10050205155K33+60050155105K35+500502451953.2 LSAM 基层压实度钻芯检验为检验 LSAM-30 基层的压实质量，完工后在试验路段钻芯取样开展试验确定基层压实度。部分取样部位芯样密度和压实度检测结果见表 7。表 7 部分取样部位芯样密度和压实度检测结果桩号位置现场实测干密 度/（gcm-3）空隙率/%压实度/%K27+000中线上2.4333.3194.34K27+040中线左 1 m2.4215.7193.87K27+080中线左 3 m2.4274.0594.11K27+120中线右 3 m2.4144.1593.60K27+160中线右 4 m2.4294.7894.18K27+200中线上2.4343.2194.38分析表 7 芯样密度试验结果，可以得出芯样密度检测结果的平均值为 2.426 g/cm3，空隙率检测结果平均值为 4.20%。根据试验室确定的最大理论干密度 2.579 g/cm3计算得到各测点压实度为 93.60%94.38%，满足公路路面基层施工技术规范（JTJ 0342018）中基层压实度不低于 92%的压实质量要求。说明基层压实质量满足要求，压实施工方案可行。3.3 试验路回弹弯沉检验试验路段完工后，在施工现场路面上开展回弹弯沉试验，收集试验结果评定路面整体强度。回弹完成试验采用贝克曼梁弯沉仪，长度为 3.6 m，其中前臂长 2.4 m，后臂长 1.2 m。加载车辆后轴重 100 kN，胎压为 0.7 MPa，检测频率为每 20 m 检测一处。选取K27+00K27+300 段为评定路段，回弹弯沉值检测结果见表 8。（下转第 133 页）2022 年第 6 期山东交通科技-133-车型配合使用，平峰时使用大车会资源浪费。可采取大型公交车与中小型公交车配合使用方式，平峰阶段采用中小型公交车，减少资源浪费。5 结语通过对北京市、成都市、西安市大量调研数据分析，研究西安微循环公交运营模式存在的不足，并从管理模式、车型、调度等方面给出建议。参考文献：1徐安成.杭州城市支路功能改善与优化研究D.杭州:浙江大学,2012.2罗伯特.瑟夫洛.公交都市M.北京:中国建筑工业出版社,2007.3刘勇.城市纯电动公交客车运营发展策略研究D.西安:长安大学,2017.（上接第 125 页）表 8 K27+00K27+300 段回弹弯沉值检测结果桩号弯沉实测值（1/100）桩号弯沉实测值（1/100）左轮右轮平均值左轮右轮平均值K27+00013810.5K27+16014710.5K27+0201078.5K27+180211216.5K27+04015912K27+200131112K27+06081310.5K27+220181014K27+080171214.5K27+24011910K27+10014811K27+260131715K27+120241218K27+280181516.5K27+14015811.5K27+300222423根据表 8 结果，计算得出 K27+00K27+300 段路面实测代表弯沉值 18.82（1/100 mm），小于路面设计弯沉值 25.2（1/100 mm），得出该路段路面整体强度满足设计要求。结合其他路段弯沉值检测结果，均满足设计要求，说明 LSAM 基层的路面结构具有较高的强度，路面施工质量合格。4 结语（1）按照 LSAM-30 基层原材料与配合比要求，对原材料主要技术指标进行检测，开展配合比设计，合理确定集料级配和最优油石比。（2）完工后对抗渗性能、压实度和路面回弹弯沉进行检测，得出路面抗渗性能、压实质量满足设计要求，现场实测弯沉值代表值低于设计值。说明路面结构强度满足设计要求，施工方案可行。参考文献：1 朱觉文,张福友,邓明荣,等.LSAM沥青稳定碎石混合料技术性能与施工应用J.西部交通科技,2021（8）:66-69.2 王静.大粒径沥青混合料在高速公路基层中的应用研究J.公路交通科技（应用技术版）,2019,15（1）:143-145.3 张玉山,栗威.垂直振动成型方法在大粒径沥青混合料中的应用研究J.公路与汽运,2018（6）:57-61,134.4 唐琪,李丽民,谢祥雄,等.大粒径柔性基层沥青混合料路用性能特征分析J.湖南科技学院学报,2018,39（10）:56-58.